超聲波流量計(jì)多聲道氣體測(cè)量技術(shù)探討 五十九

多聲道超聲波氣體流量計(jì)的傳感器部分主要指測(cè)量管段部分，流量傳感器的結(jié)

構(gòu)分析主要指測(cè)量管段的連接和各對(duì)超聲波換能器的安裝分布位置。

流量測(cè)量管段設(shè)計(jì)制造成法蘭端面，連接輸送直管段中。在A.G.A. No.9 中，研究工作已經(jīng)指出不對(duì)稱(chēng)速度分布從發(fā)生點(diǎn)起一直到50D 或下游都持續(xù)存在，有渦流的速度剖面可存在于200D 處，或更遠(yuǎn)，D 為測(cè)量管段內(nèi)徑。因此在一般氣體工業(yè)流量測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)中的安裝位置，均要考慮復(fù)雜流態(tài)對(duì)流速的測(cè)量影響。在GB/T18604-2001中，推薦多聲道超聲波氣體流量計(jì)安裝的位置要求：上游的最短直管段長(zhǎng)度為10D,下游的最短直管段長(zhǎng)度為5D。該要求在上游條件較為理想（如渦流強(qiáng)度很小，速度分布稍有不對(duì)稱(chēng)）時(shí)方能成立，且應(yīng)視為最低要求。

根據(jù)ISO/TR12765，目前常用的多聲道超聲波流量傳感器聲道布置方式有三種：

平行布置方式、交叉布置方式和網(wǎng)絡(luò)布置方式。多聲道超聲波氣體流量計(jì)考慮超聲波的傳播效率問(wèn)題，采用超聲波換能器嵌入安裝在測(cè)量管段上。

 (1)平行布置（a）平行、交叉布置截面圖（3）交叉布置（4）網(wǎng)絡(luò)布置

四聲道交叉超聲波氣體流量計(jì)的測(cè)量圓管段的結(jié)構(gòu)示意圖，四個(gè)聲道分別布置在不同的流層上，聲道之間在y 方向上看互相交叉，z 方向上看互相平行。

測(cè)量管段由工作頻率為200～250KHz 的超聲換能器對(duì)構(gòu)成四個(gè)聲道的一個(gè)復(fù)合傳感器。管徑D = 300mm，各個(gè)聲道與軸線方向的夾角φ = 60°。

超聲波流量計(jì)